平果鋁洗礦礦泥資源化途徑研究.pdf

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1、化學(xué)工程與裝備2013年第7期ChemicalEngineering&2013年7月平果鋁洗礦礦泥資源化途徑研究施曉燕，4-T~偉，楊威強(qiáng)，劉永勝，王景鑫(廣州大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，廣東廣州510006)摘要：本文從廣西平果鋁鋁土礦洗礦細(xì)泥的物理化學(xué)性質(zhì)及物質(zhì)組成著手，總結(jié)了前人的研究基礎(chǔ)，分析了洗礦細(xì)泥資源化的途徑。其主要由Al、SiO,和Fe203組成。有可能用于生產(chǎn)煤矸石磚、高鋁水泥、制備聚合氯化鋁鐵和氧化鐵紅及陶瓷或塑料填料。關(guān)鍵詞：鋁土礦；洗礦礦泥：資源化利用引言礦泥的沉降速度，仍然是自然沉降，原因在于無機(jī)絮凝劑使廣西鋁土礦資源豐富。在全國有著舉足輕

2、重的地位。共微粒通過碰撞凝聚在一起，但是凝聚的速度很慢，形成的絮同的特征是鋁硅比低，搿要通過選礦提高。其共性是細(xì)粒級團(tuán)小，不易沉降，因而其沉降速度并沒有產(chǎn)生很大的改變；中的硅高鋁低，脫除細(xì)泥則可達(dá)到鋁冶煉的要求，因此該類當(dāng)采用聚丙烯酰胺(PAM)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，由于聚丙烯酰胺所型的鋁礦均采用洗礦法提高鋁硅比?，因而產(chǎn)生了大量的礦具有的長碳鏈結(jié)構(gòu)，通過其的纏繞在微粒問形成架橋作用。泥。生成更大的絮團(tuán)，因此可以快速的沉降，而且沉降速度與聚洗礦產(chǎn)生的礦泥多為粘土類物質(zhì)，顆粒細(xì)小，含水量大，丙烯酰胺的用量成正比關(guān)系；同時(shí)發(fā)現(xiàn)陽離子聚丙烯酰胺的很難自然沉降。該類選礦廠通常將洗

3、礦細(xì)泥濃縮后排放到尾絮凝沉降效果沒有陰離子和非離子型的效果好；當(dāng)陰離子和礦庫堆存，但濃縮率低，礦泥的含水量大，很難固結(jié)，占用非離子型聚丙烯酰胺的用量相同時(shí)。隨著其分子量的增大，大量的庫容量。呈流態(tài)狀的礦泥對礦泥庫的選址及地理環(huán)境絮團(tuán)越大沉降速度越快，但陰離子聚丙烯酰胺的分子量達(dá)到要求高，管理難度大，每年需要投入大量的資金對尾礦庫進(jìn)900萬后，洗礦礦泥的沉降速度達(dá)到最大值，隨后不再增大。行維護(hù)。一旦泄漏，對土地和環(huán)境造成嚴(yán)重污染?，F(xiàn)今我國黃健芳等嘲進(jìn)行了混凝法處理平果鋁礦高濁度洗礦水的研對鋁材的需求不斷增大．該類型的鋁礦將被大量開采，隨之究，研究表明同樣可以復(fù)合使

4、用Al。(So．)·l8H2o和P^M進(jìn)行而來的礦泥的量必然會(huì)迅速增加。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，廣西平承混凝沉降處理，而且PAM的用量減少為單獨(dú)使用聚丙烯酰胺鋁礦自1995年投產(chǎn)以來。堆存礦泥逾1000萬／d，且在以時(shí)的1／3，成本可以大大的減小，但是沉降后泥的含水量依4000m~／d的速度增加。舊超過70％，仍然超過相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)不能直接排放；當(dāng)PAM和淀粉礦泥的堆存帶來一系列的環(huán)境問題，甚至?xí)ι?cái)產(chǎn)復(fù)合使用時(shí)，P^Il的用量為單獨(dú)使用聚丙烯酰胺時(shí)的3o％安全造成嚴(yán)重危害啪。為此，對礦泥進(jìn)行安全處置或資源化40％，而且處理后可以基本達(dá)到單獨(dú)使用的效果．歐孝奪等利用是主要的

5、發(fā)展方向。同樣進(jìn)行了洗礦礦泥絮凝沉降的研究，其進(jìn)行了多聚氯化l礦泥處理方法的研究珊狀鋁(PAc)、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酰胺單獨(dú)及復(fù)合使用的實(shí)驗(yàn)，為了解決平果鋁洗礦礦泥帶來的問題，國內(nèi)科研工作者來對比絮凝效果，最終發(fā)現(xiàn)當(dāng)先加PAC再加PAM時(shí)絮凝效果最對洗礦礦泥的處理方法進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究工作，主要集好，成本也最低：同時(shí)實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)對絮凝效果也有很大的中在洗礦礦泥濃縮、固化以及礦泥堆場的復(fù)墾。影響。綜上所述，無論是單獨(dú)還是復(fù)合使用P腿進(jìn)行絮凝沉1．1洗礦礦泥的沉降濃縮降時(shí)效果都比較好，主要由于PAM不易受pH及金屬離子的影在加速礦泥的沉降方面，主要研究了絮凝法和電

6、泳法，響，其分子鏈中基團(tuán)可以使相距較遠(yuǎn)的顆粒間形成聚合物，同時(shí)在促沉劑方面進(jìn)行了探索。李佩鴻Ⅲ進(jìn)行了洗礦礦泥化從而加速絮凝狀物的形成，又因其分子量高，分子在水中的學(xué)絮凝沉降研究，研究表明加入無機(jī)絮凝劑并沒有加快洗礦伸展度大，更利于在兩個(gè)帶負(fù)電膠體顆粒之間，越過其勢能基金項(xiàng)目l廣東省大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目(1107811008)施曉燕；平果鋁洗礦礦泥資源化途徑研究峰并將其橋連起來，因而形成的絮凝體粗大，沉降速率大。因此，鋁、硅、鐵是考慮應(yīng)用的重點(diǎn)。效果好。同時(shí)由于平果鋁洗礦礦泥顆粒細(xì)小，具有一定的膠體性質(zhì)，在外電場的作用下，就會(huì)發(fā)生定向移動(dòng)，從而礦泥表l洗礦礦泥的組成

7、得到聚集。劉寶臣等”進(jìn)行了洗礦礦泥電泳沉降試驗(yàn)研究，研究表明通電情況下礦泥沉降速率比不通電時(shí)快，而且沉降速率與兩端的電壓成正比；使用電泳沉降可以使礦泥的含水量降為以前的1／3，礦泥的濃度增大到以前的3倍以上；雖然2．1平果鋁洗礦礦泥可用于生產(chǎn)煤矸石磚絮凝法、電泳法沉降都可以取得很好的效果，在一定程度上煤矸石磚的主要成分是煤矸石。煤矸石的傳統(tǒng)做法是利降低礦泥含水率，減少其體積，但是其自身的結(jié)構(gòu)仍然松散，用采煤過程和洗煤過程中排放的固體廢物燒結(jié)而成的，主要仍需要投入大量資金對尾礦庫進(jìn)行維護(hù)，而且采用絮凝法和成分A1和Si02，另外還含有數(shù)量不等Mgo、Fe、CaO等

8、和電泳法會(huì)增加其成本，因